JP2003194074A - 軸受装置の潤滑機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ又は別部品等の固定のための部品を使用
することなく、間座の持つ弾性力を利用してハウジング
又は軸に装着するだけで、簡単かつ確実に固定すること
ができ、長期間安定して給油することができる軸受装置
の潤滑機構を提供する。 【解決手段】 本発明の軸受装置の潤滑機構は、潤滑油
含浸ポリマを軸方向の全長にわたってすり割り溝１８ａ
を備え、弾性力を有する円環状の間座１８が、軸方向に
離間して配設された２つの転がり軸受１３間のハウジン
グ１１の内径部１１ａに圧縮するように装着されるか、
又は軸１２の外周部１２ａに広げるように装着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸受装置の潤滑機
構に関し、詳しくは軸方向に離間して配設された２つの
転がり軸受の間のハウジング又は軸に固定される間座に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の間座機能を有する潤滑機構として
は、例えば特開平７−１０３２２８号公報には、金属材
料を加工して軸受内空間と隔壁によって隔離された環状
溝を備えた間座を作成し、該環状溝にグリースを充填し
て隔壁に設けられた細孔を通してグリースを軸受内空間
に徐々に供給するようにしたものが開示されている。

【０００３】また、特開平１１−２８０７７０号公報で
は、内径側に開口した潤滑剤ポケットを有するポケット
形成部材を転がり軸受間に配設し、潤滑剤ポケット内に
グリース又は、固体潤滑剤等の潤滑剤を封入して潤滑剤
ポケットの側面に設けられた給脂孔から転がり軸受に給
脂するようにしている。また、該ポケット形成部材は、
底面に形成した貫通孔に先端が係合する回り止めボルト
を外輪に形成されたねじ孔に止め付けて回り止めとした
ものが開示されている。

【０００４】更に、特開平１０−１０３３４７号公報に
は、複数個の玉軸受の間に、潤滑剤を含有する合成樹脂
を成形してなる環状の潤滑剤含浸ポリマ部材を配設し、
潤滑剤含浸ポリマ部材から滲み出す潤滑剤により玉軸受
の潤滑を行うようにしたものが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した特開平７−１
０３２２８号公報に開示された間座は、ハウジングへの
組付け時に、環状溝にグリースを充填しながら行うた
め、充填時に周囲にグリースを付着させないようにする
注意深い給脂作業を要し、組付け作業が面倒であるとい
う問題があった。また、間座とハウジングとを固定して
いないと、グリースの供給が不安定となり、また固定す
る場合には、固定のためハウジングに圧入する特別の工
具を要するという問題点があった。また、同公報には間
座の側壁部に転がり軸受を与圧するための薄肉部を設
け、両転がり軸受を与圧するようにしたものも開示され
ているが、構造が複雑となって製造し難いという問題点
があった。

【０００６】また、特開平１１−２８０７７０号公報に
開示のものによると、外輪に対する回り止めは、ポケッ
ト形成部材の底面に形成した貫通孔に先端が係合する回
り止めボルトを外輪の内外面に形成されたねじ孔に止め
付けて行うようになっているので、作業が複雑であり、
ポケット形成部材及び外輪に特別の加工を施さなければ
ならないという問題があった。また、長期間の使用によ
って、或いは回り止めボルトの締め付け不足、締め忘れ
等により、回り止めボルトが緩んで外輪とポケット形成
部材との固定が不安定となり、より簡単で確実な固定手
段が求められていた。

【０００７】また、特開平１０−１０３３４７号公報に
開示のものによると、複数個の玉軸受の間に潤滑剤含浸
ポリマ部材を挟持して固定しているが、該潤滑剤含浸ポ
リマ部材を挟持するだけで固定するには潤滑剤含浸ポリ
マ部材の剛性が不足しており、確実な固定を期待するこ
とはできない。また、潤滑剤含浸ポリマ部材に含浸して
いた潤滑剤の流出に伴い、潤滑剤含浸ポリマ部材の形状
が変形する場合があり、変形が生じると玉軸受と潤滑剤
含浸ポリマ部材との固定が不確実となって、給油が不安
定になるという問題点があった。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、適量の潤滑剤を長期間にわたって安定して供
給し続けることができ、極めて容易で、かつ確実に取り
付けることができる軸受装置の潤滑機構を提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る上記課題
は、軸方向の全長にわたってすり割り溝を有する円環状
の間座が、潤滑油含浸ポリマからなり、該間座が自体の
弾性力によって、軸方向に離間して配設された２つの転
がり軸受の間で、かつ半径方向に圧縮されて前記転がり
軸受を内嵌するハウジングの内径部、又は半径方向に広
げて前記転がり軸受を外嵌する軸の外周部に固定される
ことを特徴とする軸受装置の潤滑機構によって達成する
ことができる。

【００１０】前記構成の軸受装置の潤滑機構によれば、
円環状に成形された間座が、半径方向に圧縮してハウジ
ングの内径部に装着されるか、又は半径方向に広げて軸
の外周部に装着される。このとき、間座の広がろうとす
る弾性力、又は縮まろうとする弾性力を利用してハウジ
ング又は軸に固定されるので、ねじ又は別部品等の固定
のための部品を使用する必要がなく、ハウジング又は軸
に装着するだけの簡単な操作で確実に固定することがで
きる。また、固定部品やねじの付け忘れ、締め付け不足
等による固定不良の発生を心配する必要がなく、間座が
潤滑油含浸ポリマ製なので、該潤滑油含浸ポリマから潤
滑油が経時的に徐々に滲み出して給油され、油切れが防
止されて長期間にわたって安定した潤滑を行うことがで
きる。これによって、転がり軸受の摩耗を防止して長寿
命化を図ることができる。

【００１１】また、上記課題は、上記軸受装置の潤滑機
構であって、前記間座の外周部又は内周部に前記潤滑油
含浸ポリマよりも剛性の大きな素材からなる薄板が固着
されることを特徴とする軸受装置の潤滑機構によって達
成される。

【００１２】前記構成の軸受装置の潤滑機構によれば、
間座の外周部又は内周部に剛性の大きな素材からなる薄
板が固着されるので、間座全体の弾性力を大きくするこ
とができ、より大きな力でハウジング又は軸に固定する
ことができる。また、温度変化による膨張又は収縮が発
生しても潤滑油含浸ポリマを確実にハウジング又は軸に
固定しておくことができる。更に、潤滑油含浸ポリマか
ら潤滑油が消費されることにより、潤滑油含浸ポリマの
形状が変形しても、該潤滑油含浸ポリマを２つの転がり
軸受間に確実に固定することができ、安定した潤滑を行
うことができる。

【００１３】また、上記課題は、前記軸受装置の潤滑機
構であって、前記薄板が金属製の素材からなることを特
徴とする軸受装置の潤滑機構によって達成される。

【００１４】前記構成の軸受装置の潤滑機構によれば、
潤滑油含浸ポリマの外周部又は内周部に金属を素材とす
る薄板を固着して剛性を補強するようにしたので、薄板
の厚みを薄くすることができる。また、潤滑油を含浸さ
せたポリマの体積を減少させずに大きいまま確保するの
で、多くの潤滑油を保持することができ、長期間給油す
ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の軸受装置の潤滑機
構の第１実施形態を図１乃至図３に基づいて詳細に説明
する。図１は本発明の軸受装置の潤滑機構の第１実施形
態であるハウジングの内径部に装着された間座を示す縦
断面図、図２は図１におけるII−II矢視縦断面図、図３
は図２における間座の縦断面図である。

【００１６】図１及び図２に示すように、本実施形態の
軸受装置の潤滑機構は、外輪１４と内輪１５との間に複
数の転動体１６が回動自在に配置された２つの転がり軸
受１３が、軸方向に所定距離だけ離間してハウジング１
１と軸１２との間に配設されている。また、この２つの
転がり軸受１３の両外輪１４及びハウジング１１の内径
部１１ａに接触して間座１８が装着されている。

【００１７】間座１８は、ハウジング１１の内径部１１
ａの内径寸法より僅かに大きい外径寸法を有し、かつ軸
１２の外周部１２ａの外径寸法より大きな内径寸法に設
定されている。また、間座１８は、軸方向の全長にわた
ってすり割り溝１８ａを備えた円環状の潤滑油含浸ポリ
マから形成されている。

【００１８】潤滑油含有ポリマとは、例えば、ポリオレ
フィンと鉱油等の潤滑油とからなるもの、ポリエチレン
等の熱可塑性樹脂とグリース、潤滑油とからなるものが
挙げられる。また、ジアリルフタレート、ボリウレタ
ン、ポリノルボルネン等とグリース、潤滑油とからな
る、熱で硬化或いは架橋するものなどを使用することが
できる。潤滑油含有ポリマは、上記した樹脂とグリー
ス、潤滑油を混練したペーストを型の中に充填し、加熱
することにより固形化される。

【００１９】潤滑油含有ポリマのポリエチレン等の熱可
塑性樹脂とグリース・潤滑油との配合は、重量％でグリ
ース・潤滑油を３０〜９５％とすることが好ましい。グ
リース、潤滑油の分離のし易さは、熱可塑性樹脂とグリ
ース・潤滑油との配合割合で異なるので、軸受の使用条
件に合わせて最適な配合割合を選択することができる。

【００２０】図２及び図３に示すように、上記すり割り
溝１８ａを有する間座１８は、すり割り溝１８ａの隙間
Ｓ１を狭めて直径寸法を小さくするように外径部１８ｂ
を弾性力に抗して半径方向に押圧して圧縮させた状態
で、ハウジング１１の内径部１１ａに挿入する。その
後、押圧力を除去することにより、半径方向に広がろう
とする弾性力によって２つの転がり軸受１３の両外輪１
４間のハウジング１１の内径部１１ａに固定される。こ
のとき、間座１８は、軸１２の外周部１２ａの外径寸法
より大きな内径寸法を有しているので、軸１２との間に
は隙間Ｃが形成され、接触することはない。

【００２１】本実施形態の軸受装置の潤滑機構の作用を
説明する。図１に示したように、本実施形態の間座１８
は、半径方向に圧縮された状態で弾性力によってハウジ
ング１１の内径部１１ａに固定されるので、固定部品や
ねじ等の特別に部品を用いることなく、単にハウジング
１１の内径部１１ａに挿入するだけの操作で、極めて容
易に装着することができる。従って、固定部品やねじの
付け忘れ、ねじの締め付け不足等の問題が発生すること
なく、確実に固定することができる。また、間座１８
は、潤滑油含有ポリマから成形されているので、潤滑油
含有ポリマに含有する潤滑油が徐々に滲み出して転がり
軸受１３に供給され、長期間にわたって安定した潤滑が
行われる。

【００２２】また、転がり軸受１３の回転に伴なって部
品の温度が変化し、各部品が膨張、収縮して部品の寸法
が僅かに変化するが、該部品寸法の変化は、間座１８の
弾性によって吸収され、間座１８のハウジング１１に対
する固定力は殆ど影響を受けることはなく、強固に固定
されている。

【００２３】次に、本発明の軸受装置の潤滑機構の第２
実施形態を図４に基づいて詳細に説明する。図２は本発
明の軸受装置の潤滑機構の第２実施形態を示す間座の縦
断面図である。図４に示すように、本実施形態の軸受装
置の潤滑機構の間座２８は、上記第１実施形態と同様の
組成を有し、軸方向に沿ってすり割り溝２８ａを有する
円環状に成形されたポリマ部材２１の外周部２１ａに、
金属製の薄板を円弧状にプレス加工した金属リング２２
が一体的に固着されている。この金属製の薄板は、例え
ばＳＰＣＣ材、又はＳＥＣＣ材（ＳＰＣＣ材に亜鉛メッ
キを施した板材）等とするのが好適である。

【００２４】間座２８（金属リング２２）の外径寸法
は、ハウジング１１の内径部１１ａの内径寸法より僅か
に大きい外径寸法とされ、内径寸法（ポリマ部材２１の
内径寸法）は、軸１２の外周部１２ａの外径寸法より大
きい寸法に設定されている（図１参照）。

【００２５】ポリマ部材２１と金属リング２２との固着
は、金属リング２２のポリマ部材２１との接合面２２ａ
に接着剤を塗布し、ポリマ部材２１を固着する方法、又
は金属リング２２のポリマ部材２１との接合面２２ａに
接着剤を塗布して金型（図示せず）内に配置した後、樹
脂とグリース、潤滑油を混練したペーストを該金型の中
に充填し、加熱してインサート成形する方法等、適宜の
方法によって固着される。

【００２６】間座２８のハウジング１１への装着は、第
１実施形態の間座１８と同様に、すり割り溝２８ａの隙
間Ｓ２を狭めて直径寸法を小さくするように外径部２８
ｂを弾性力に抗して半径方向に押圧して圧縮させ、ハウ
ジング１１の内径部１１ａに挿入する（図２参照）。そ
の後、該押圧力を除去して間座２８の半径方向に広がろ
うとする弾性力によってハウジング１１の内径部１１ａ
に固定されている。また間座２８の内径寸法は、軸１２
の外周部１２ａの外径寸法より大きく設定されているの
で、軸１２と接触することはない。

【００２７】ここで、金属リング２２をポリマ部材２１
の外周部２１ａに固着することによって間座２８の剛性
は大幅に向上しているので、間座２８が半径方向に広が
ろうとする、より強力な弾性力がハウジング１１の内径
部１１ａに作用してハウジング１１の内径部１１ａに強
固に固定される。

【００２８】本実施形態の軸受装置の潤滑機構の作用を
説明する。図４に示したように、本実施形態の間座２８
は、ポリマ部材２１の外周部２１ａに金属リング２２が
一体的に固着されており、間座２８の剛性が金属リング
２２によって補強されて大幅に向上している。特に、高
速で回転する装置の場合、又潤滑油含有ポリマの剛性が
比較的弱いポリマを使用する場合は、強固にハウジング
１１に固定する必要があり、有効である。間座２８のハ
ウジング１１への装着手順、潤滑機能は第１実施形態の
間座１８と同様であるので、説明を省略する。

【００２９】次に、本発明の軸受装置の潤滑機構の第３
実施形態を図５乃至図７に基づいて詳細に説明する。図
５は本実施形態の軸受装置の潤滑機構の第３実施形態を
示す縦断面図、図６は図５におけるVI−VI矢視縦断面
図、図７は図６における間座の縦断面図である。図５及
び図６に示すように、本実施形態の軸受装置の潤滑機構
の間座３８は、２つの転がり軸受１３の両内輪１５及び
軸１２の外周部１２ａに接触して装着されている。この
間座３８は、ハウジング１１の内径部１１ａの内径寸法
より小さな外径寸法を有し、かつ内周部３８ｃの寸法
は、軸１２の外周部１２ａの外径寸法より僅かに小さな
内径寸法に設定されている。

【００３０】また、図６及び図７に示すように、間座３
８は、軸方向の全長にわたってすり割り溝３８ａが形成
された円環状の潤滑油含浸ポリマから成形されている。
潤滑油含有ポリマは、上記第１，２実施形態の間座１
８，２８と同様の組成である。また、間座３８の軸１２
への装着は、すり割り溝３８ａの隙間Ｓ３を広げて内周
部３８ｃの内径寸法を大きくするように弾性力に抗して
押し広げ、軸１２の外周部１２ａに挿通した後、押し広
げ力を除去して半径方向に縮まろうとする弾性力によっ
て軸１２の外周部１２ａに固定される。また、間座３８
の外径寸法は、ハウジング１１の内径部１１ａの内径寸
法より小さく設定されているので、内径部１１ａとの間
には隙間Ｃが設けられ、接触することはない。

【００３１】本実施形態の軸受装置の潤滑機構の作用を
説明する。図５に示したように、本実施形態の間座３８
は、半径方向に広げられた状態で弾性力によって軸１２
の外周部１２ａに固定されるので、固定部品やねじ等の
特別な部品を用いることなく、単に軸１２の外周部１２
ａに間座３８を挿入するだけで、極めて容易に装着する
ことができる。また、第１実施形態の間座１８と同様
に、間座３８は、潤滑油含有ポリマから成形されている
ので、潤滑油含有ポリマに含有する潤滑油が徐々に滲み
出して転がり軸受１３に供給され、長期間にわたって安
定した潤滑が行われる。

【００３２】次に、本発明の軸受装置の潤滑機構の第４
実施形態を図８に基づいて詳細に説明する。図８は本発
明の軸受装置の潤滑機構の第４実施形態を示す縦断面図
である。図８に示すように、本実施形態の軸受装置の潤
滑機構の間座４８は、上記実施形態の潤滑油含浸ポリマ
と同様の組成を有し、軸方向に沿ってすり割り溝４８ａ
を有する円環状に成形されたポリマ部材４１である。こ
のポリマ部材４１の内周部４１ｂには、例えばＳＰＣＣ
材又はＳＥＣＣ材等の金属製の薄板で、円弧状にプレス
加工した金属リング４２が固着されている。

【００３３】間座４８（金属リング４２）の内径寸法
は、軸１２の外周部１２ａの外径寸法より僅かに小さい
内径寸法であり、外径寸法（ポリマ部材４１の外径寸
法）は、ハウジング１１の内径部１１ａの内径寸法より
小さい寸法に設定されている（図５参照）。ポリマ部材
４１と金属リング４２との固着は、上記第２実施形態の
間座２８と同様に接着、又はインサート成形等の方法で
固着されている。

【００３４】間座４８の軸１２への装着は、すり割り溝
４８ａの隙間Ｓ４を広げて内周部４８ｃの内径寸法を大
きくするように弾性力に抗して押し広げ、軸１２の外周
部１２ａに挿通させる。その後、押し広げ力を除去して
間座４８の半径方向に縮まろうとする弾性力によって軸
１２の外周部１２ａに固定される。また、間座４８の外
径寸法は、ハウジング１１の内径部１１ａの内径寸法よ
り小さく設定されているので、内径部１１ａと接触する
ことはない（図５参照）。

【００３５】ここで、金属リング４２を用いることによ
って間座４８の剛性は大幅に向上しているので、間座４
８が半径方向に縮まろうとする、より強力な弾性力によ
り軸１２の外周部１２ａに固定される。

【００３６】本実施形態の軸受装置の潤滑機構の作用を
説明する。図８に示したように、本実施形態の間座４８
は、ポリマ部材４１の内周部４１ｂに金属リング４２を
一体的に固着して剛性の補強が施されており、軸１２へ
の強固な固定とともに、剛性の比較的弱い潤滑油含有ポ
リマを使用する場合に有効である。また、金属素材で剛
性を補強しているので、金属リング４２の厚みを薄くす
ることができ、潤滑油含有ポリマの体積は殆ど変化せ
ず、減少させることなく剛性を大幅に向上させたので、
該潤滑油含有ポリマに含有されている潤滑油を多量に保
持させて長期間にわたって給油を継続することができ
る。

【００３７】なお、上記第１〜４実施形態の間座１８，
２８，３８及び４８は、軸１２が回転する構造の装置、
及びハウジング１１が回転する構造の装置のいずれにも
用いることができる。多くの給油が必要となる高負荷が
作用する装置においては、遠心力を作用させて潤滑油含
有ポリマから多くの給油を行うことができるように、ハ
ウジング１１に固定される間座１８及び２８は、ハウジ
ング１１が回転する構造の装置に、また軸１２に固定さ
れる構造の間座３８及び４８は、軸１２が回転する構造
の装置に装着するのが望ましい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の軸受装置の
潤滑機構の請求項１によれば、半径方向のすり割り溝が
形成され、円環状の間座を半径方向に圧縮してハウジン
グの内径部に装着し、又は半径方向に広げて軸の外周部
に装着することで、該間座の広がろうとする弾性力、又
は縮まろうとする弾性力を利用してハウジング又は軸に
固定するようにしたので、ねじ又は別部品等の固定のた
めの部品を使用することなく、ハウジング又は軸に装着
するだけの簡単操作で確実に固定することができる。ま
た、別部品やねじの付け忘れ、締め付け不足等による固
定不良を防止することができる。また、潤滑油含浸ポリ
マから間座を成形し、２つの転がり軸受の間に配設した
ので、該潤滑油含浸ポリマから潤滑油が経時的に徐々に
滲み出して給油され、油切れが防止されて長期間にわた
って安定した潤滑を行うことができる。よって、転がり
軸受の摩耗を防止し、長寿命化を図ることができる。

【００３９】また、本発明の軸受装置の潤滑機構の請求
項２によれば、間座の外周部又は内周部に剛性の大きな
素材からなる薄板を固着したので、間座全体としての弾
性力を大きくすることができ、より大きな力でハウジン
グ又は軸に固定することができる。また、温度変化によ
る部品の膨張又は収縮が発生しても、該寸法変化を吸収
して潤滑油含浸ポリマを確実にハウジング又は軸に固定
することができる。更に、潤滑油含浸ポリマから潤滑油
が消費されることにより、潤滑油含浸ポリマの形状が変
形しても、潤滑油含浸ポリマを確実に固定することがで
き、２つの転がり軸受間に介在され、安定した潤滑を行
うことができる。

【００４０】また、本発明の軸受装置の潤滑機構の請求
項３によれば、潤滑油含浸ポリマの外周部又は内周部に
金属を素材とする薄板を固着して剛性を補強するように
したので、薄板の厚みを薄くすることができ、潤滑油を
含浸させるポリマの体積を減少させずに大きいまま確保
し、多くの潤滑油を保持できるようにして長期間、給油
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軸受装置の潤滑機構の第１実施形態を
示す縦断面図である。

【図２】図１におけるII−II矢視縦断面図である。

【図３】図２における間座の縦断面図である。

【図４】本発明の軸受装置の潤滑機構の第２実施形態を
示す間座の縦断面図である。

【図５】本発明の軸受装置の潤滑機構の第３実施形態を
示す縦断面図である。

【図６】図５におけるVI−VI矢視縦断面図である。

【図７】図６における間座の縦断面図である。

【図８】本発明の軸受装置の潤滑機構の第４実施形態を
示す間座の縦断面図である。

【符号の説明】

１１ ハウジング １１ａ ハウジングの内径部 １２ 軸 １２ａ 軸の外周部 １３ 転がり軸受 １８ 間座（第１実施形態） １８ａ すり割り溝 ２１ａ 外周部 ２２ 金属リング（薄板） ２８ 間座（第２実施形態） ２８ａ すり割り溝 ３８ 間座（第３実施形態） ３８ａ すり割り溝 ４１ｂ 内周部 ４２ 金属リング（薄板） ４８ 間座（第４実施形態） ４８ａ すり割り溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向の全長にわたってすり割り溝を有
   する円環状の間座が、潤滑油含浸ポリマからなり、該間
   座が自体の弾性力によって、軸方向に離間して配設され
   た２つの転がり軸受の間で、かつ半径方向に圧縮されて
   前記転がり軸受を内嵌するハウジングの内径部、又は半
   径方向に広げて前記転がり軸受を外嵌する軸の外周部に
   固定されることを特徴とする軸受装置の潤滑機構。
2. 【請求項２】 前記間座の外周部又は内周部に前記潤滑
   油含浸ポリマよりも剛性の大きな素材からなる薄板が固
   着されることを特徴とする請求項１記載の軸受装置の潤
   滑機構。
3. 【請求項３】 前記薄板が金属製の素材からなることを
   特徴とする請求項２記載の軸受装置の潤滑機構。